【文档说明】高考物理一轮复习 精选题辑含答案: 课练5 力的合成与分解.doc,共(12)页,978.000 KB,由MTyang资料小铺上传
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课练5力的合成与分解1.(2018·吉林长春期末)(多选)在一条直线上的两个共点力F1、F2的合力大小为F,保持F1、F2的方向不变,F1、F2、F均不为0,下列说法正确的是()A.若F1、F2同时增大一倍,则F也一定增大一倍B.若F1、F2同时增加10N,则F一定增加20NC.若F1增加1
0N,F2减少10N,则F可能增加20ND.若F1、F2中一个不变,另一个增大,则F一定增大答案:AC解析:由于保持F1、F2的方向不变,可知若F1、F2同时增大一倍,则合力F的方向不变,并且F也一定增大一倍,故A正确
;若F1、F2同时增加10N,根据合力与分力之间的关系可知,只有两个分力的方向相同时,F才能增加20N,若二者方向相反,则F不变,故B错误;若F1、F2的方向相反,F1增加10N,F2减少10N,则F可能增加20N,故C
正确;若F1、F2的方向相反,F1、F2中一个不变,原来较小的一个力增大,则合力F可能减小,故D错误.2.(2018·山东济宁一模)智能手机的普及使“低头族”应运而生.低头时,颈椎受到的压力会增大(当人体直立时,颈椎所承受的压力等于头部的重力).现将人体头颈部简化为如图所示的模型:重心
在P点的头部,在可绕O转动的颈椎OP(轻杆)的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下处于静止.当低头时,若颈椎与竖直方向的夹角为45°,PQ与竖直方向的夹角为53°,此时颈椎受到的压力与直立时颈椎受到压力的比值为(sin53°=0.8,cos53°=0.6)()A.4B.5C.4
2D.52答案:C解析:低头时,对头部进行受力分析,如图所示,在水平方向FNsin45°=Fsin53°,竖直方向FNcos45°=mg+Fcos53°,联立解得FN=42mg,直立时,由题意知F′N=mg,因此FNF′
N=42,所以C正确,A、B、D错误.3.(2018·河北石家庄实验中学检测)(多选)如图所示,不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点,跨过滑轮的细绳连接物块A、B,A、B都处于静止状态,现将物块B移至C点后,A、B仍保持静止
,下列说法中正确的是()A.B与水平面间的摩擦力减小B.地面对B的弹力增大C.悬于墙上的绳所受拉力不变D.A、B静止时,图中α、β、θ三角始终相等答案:BD解析:对物块A进行受力分析,受到重力和细绳的拉力
,根据平衡条件可知,细绳的拉力等于物块A的重力,当把物块B移至C点后,细绳BO与水平方向的夹角θ′变小,对物块B进行受力分析,受重力、支持力、拉力和静摩擦力,如图所示.根据共点力平衡条件,有Tcosθ′=f,由于θ′变小,故B与水平面间的静摩擦力变大,
故A错误;水平面对B的弹力N=mg-Tsinθ′,θ′变小,则N变大,故B正确;对滑轮进行受力分析,受连接A、B的绳子的拉力T以及悬于墙上的绳子的拉力F,由于连接A、B的绳子的拉力相等且夹角变大,故其合力变
小,故悬于墙上的绳所受的拉力F也变小,故C错误;连接A、B的绳子的拉力相等,故合力在角平分线上,故α=β,又由于三力平衡,所以α=β=θ,故D正确.4.(2018·辽宁鞍山一中一模)如图,A、B两球(可视为质点)质量均为m,固定在轻弹簧的两端,分别
用细绳悬于O点,其中球A处在光滑竖直墙面和光滑水平地面的交界处.已知两球均处于静止状态,OA沿竖直方向,OAB恰好构成一个正三角形,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.球A对竖直墙壁的压力大小为12mgB.弹簧对球A的
弹力大于对球B的弹力C.绳OB的拉力大小等于mgD.球A对地面的压力不可能为零答案:C解析:对球B进行受力分析如图所示,受重力、弹簧的弹力、细绳的拉力,它们互成120°角,球B处于平衡状态,由力的合成法则可知必有mg=F=TB
,故C正确.球A受重力、弹簧的弹力、墙壁向右的支持力、细绳的拉力、地面的支持力(其中地面的支持力和细绳的拉力可能只有一个),在水平方向有墙的支持力等于弹簧的弹力在水平方向的分量FN=F′cosθ=Fcos30°=32mg,由牛顿第三定
律可知A错误;弹簧静止,合力为零,故两个球对弹簧的弹力等大、反向、共线,故弹簧对球A的弹力等于对球B的弹力,故B错误;对A球进行受力分析并列平衡方程,绳OA对球A的拉力和地面的支持力的合力大小等于弹簧弹力的竖直分力和重力之和,故N+T=mg+Fsin30°,mg=F=TB,可知当T=1.5mg时
,地面对A的支持力等于零,根据牛顿第三定律,球A对地面的压力可能为零,故D错误.5.(2018·广东广州模拟)(多选)如图,粗糙水平面上a、b、c、d四个相同小物块用四根完全相同的轻弹簧连接,正好组成一个等腰梯形,系
统静止.a和b之间、a和c之间以及b和d之间的弹簧长度相同且等于c、d之间弹簧长度的一半,a、b之间弹簧弹力大小为c、d之间弹簧弹力大小的一半.若a受到的摩擦力大小为f,则()A.a、b之间的弹簧一定是压缩的B.b受到的摩擦力大小为fC.c受到的摩擦力大小为3
fD.d受到的摩擦力大小为2f答案:ABC解析:假设a、b之间的弹簧是伸长的,设原长为l,伸长量为x,则c、d之间的弹簧伸长量为2x.由于a、b之间的弹簧长度等于c、d之间弹簧长度的一半,则2(l+x)=l+2x,无解,所以a、b之间的弹簧一定是压缩的,A正确;a和b、a和c、b和d之间
的弹簧都是压缩的且长度相等,∠cab=∠abd=120°,三者的弹力相等,a受到的摩擦力大小为f,与a和b、a和c之间的弹力的合力等大反向,Fab=Fac=Fbd=f=Fcd2,b受到的摩擦力大小与a和b、d和d之间的弹力的合力等大反向,所以b受到的摩擦力大小为f,B正确;c受到a和c、c和
d之间弹簧的弹力如图,其合力为3f,c受到的摩擦力与a和c、c和d之间弹力的合力等大反向,大小为3f,C正确;根据对称性,d受到的摩擦力与c受到的摩擦力大小相等,为3f,D错误.6.(2018·安徽省合肥一中月考)(多
选)a、b为截面完全相同的直角楔形物体质量相等,分别在垂直于斜边的恒力F1、F2作用下静止在相同的竖直墙面上,如图所示,下列说法错误的是()A.a、b受力个数可能不相同B.b受到的摩擦力一定小于a受到的摩擦力C.a、b所受摩擦力方向一定沿墙面向上D.F1、F2
大小一定相等答案:BCD解析:对a进行受力分析如图甲所示,除摩擦力外的三个力不可能平衡,故一定有摩擦力,故a受四个力;除摩擦力外对b进行受力分析如图乙所示,除摩擦力外,三力有可能平衡,沿竖直方向和水平方向分解F2,设F2与竖直方向夹角为
α则有F2cosα=mg,F2sinα=N2,得F2=mgcosα.若F2=mgcosα,则没有摩擦力,此时b受3个力,故A正确;若F2>mgcosα,则摩擦力向下,b受四个力,若F2<mgcosα,则摩擦力向上,b受四个力,若F2远大于F1,b受到的摩擦力大于
a受到的摩擦力,故B错误;当F2=mgcosα时,b受到的摩擦力为0,故C错误;F1和F2有可能相等,但也有可能不等,故D错误.7.(2018·河北八校联考)如图所示,质量为m的球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住.现用一个恒力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动,忽略一切摩擦,以下
说法中正确的是()A.斜面和挡板对球的弹力的合力等于maB.斜面对球不仅有弹力,而且该弹力是一个定值C.若加速度足够小,竖直挡板对球的弹力可能为零D.若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零答案:B解析:以小球为研究对象,分析受力情况如
图所示,重力mg、竖直挡板对球的弹力F2和斜面的弹力F1.根据牛顿第二定律得竖直方向F1cosθ=mg①,水平方向F2-F1sinθ=ma②,由①看出,斜面的弹力F1大小不变,与加速度无关,不可能为零,由②看出,若加速度足够小时,F
2=F1sinθ=mgtanθ≠0;根据牛顿第二定律可知,重力、斜面和挡板对球的弹力三个力的合力等于ma,故选B.8.如图所示,用一根长为l的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m的小球A,为使细绳与竖直方向夹角为30°且绷紧,小球A处于静止,对小球施加的最小的力是()A.3mgB.
32mgC.12mgD.33mg答案:C解析:对小球A受力分析,然后沿绳方向和垂直绳方向建立直角坐标系,分析垂直绳坐标轴上的分力可以得出当力F垂直绳时所需的力最小,可求得为12mg.9.(多选)如图为
庆祝新年时某教室里悬挂灯笼的一种方式,三段轻绳ac、cd、bd长度相等,a、b点等高,c、d为结点且等高,三段轻绳的拉力大小分别为Fac、Fcd、Fbd,两灯笼受到的重力分别为Gc和Gd,下列表述正确的是()A.F
ac与Fbd大小一定相等B.Fac一定小于FbdC.Gc和Gd一定相等D.Fac与Fbd大小之和等于Gc与Gd大小之和答案:AC解析:由于ac、bd与水平方向的夹角相等,选整体为研究对象,则Fac、Fbd沿水平方向的分力相等,故Fac=
Fbd,A对、B错;在竖直方向上Fac、Fbd沿竖直方向上的分力之和等于Gc和Gd大小之和,故D错;选结点c、d为研究对象,由于Fcd=Fdc,由平衡条件可知Gc=Gd,C选项正确.10.如图所示,作用于坐标原点O的三个力平衡,已知三个力均位于xOy平面内,其中力F1的大小不变,方向沿y
轴负方向;力F2的大小未知,方向与x轴正方向的夹角为θ.则下列关于力F3的判断正确的是()A.力F3只能在第二象限B.力F3与F2的夹角越小,则F2与F3的合力越小C.力F3的最小值为F1cosθD.力F3可能在第三象限的任意区域答案:C解析:三个力平衡,已知F1的大小和方向、力F2的
方向,则第三个力F3可能的方向位于F1、F2两个力的反向延长线之间,但不能沿F1、F2的反方向,如图所示,所以A、D错误;F3与F2的合力与F1等大反向,所以不管F3与F2夹角如何变化,其合力不变,B错误;当F3与F2方向垂直时,F3的值最小,F3min=F1cosθ,C正确.11.如
图所示,三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球保持静止,A、D间细绳是水平的,现对B球施加一个水平向右的力F,将B缓缓拉到图中虚线位置,A球保持不动,这时三根细绳中张力TAC、TAD、TAB的变化情况是()A.都变大B.TAD和TAB变大,TAC不变C.TAC和TAB变大,TAD不变D.TAC和T
AD变大,TAB不变答案:B解析:对小球B进行受力分析,受到重力、水平拉力F和绳子AB的拉力三个力作用,处于平衡状态,当B球向右缓慢运动过程中,由于AB与竖直方向夹角越来越大,水平拉力F=mgtanθ,绳子AB的拉力TAB=mgcosθ,
其中θ为绳子AB与竖直方向的夹角,因此水平拉力F越来越大,绳子AB的拉力越来越大;将小球A、B作为一个整体进行受力分析,由于绳子AC与竖直方向夹角不变,绳子AC中拉力的竖直分力等于两个小球的总重力,因此不变,由于拉力F越来越大,因此TAD越来越大,
故B正确.12.如图所示,将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧,一端固定在水平天花板上相距为2L的两点,另一端共同连接一质量为m的物体,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37°.若将物体的质量变为M,平衡时弹簧与竖直
方向的夹角为53°(sin37°=0.6),则mM等于()A.932B.329C.38D.34答案:B解析:由2kLsin37°-Lcos37°=mg和2kLsin53°-Lcos53°=Mg解得:mM=329,即B正确.刷题加
餐练刷高考真题——找规律1.(2017·新课标全国卷Ⅰ)(多选)如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N.初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角为α(α>π2).现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变.在OM由竖直被拉到水平的过程
中()A.MN上的张力逐渐增大B.MN上的张力先增大后减小C.OM上的张力逐渐增大D.OM上的张力先增大后减小答案:AD解析:设重物的质量为m,绳OM中的张力为TOM,绳MN中的张力为TMN.开始时,TOM=mg,TMN=0.由于
缓慢拉起,则重物一直处于平衡状态,两绳张力的合力与重物的重力mg等大、反向.如图所示,已知角α不变,在绳MN缓慢拉起的过程中,角β逐渐增大,则角(α-β)逐渐减小,但角θ不变,在三角形中,利用正弦定理得:TOMα-β=mg
sinθ,(α-β)由钝角变为锐角,则TOM先增大后减小,选项D正确;同理知TMNsinβ=mgsinθ,在β由0变为π2的过程中,TMN一直增大,选项A正确.2.(2016·新课标全国卷Ⅲ)如图,两个
轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球.在a和b之间的细线上悬挂一小物块.平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的质量为()A.m2B
.32mC.mD.2m答案:C解析:由于物块通过挂钩悬挂在线上,细线穿过圆环且所有摩擦都不计,可知线上各处张力都等于小球重力mg.如图所示,由对称性可知a、b位于同一水平线上,物块处于圆心O点正上方,则∠1=∠2,∠3=∠4,∠1=∠5.因圆弧对轻环的弹力沿圆弧半径方向,且轻
环重力不计,由平衡条件知环两侧细线关于圆弧半径对称,即∠5=∠6,由几何关系得∠1=∠2=∠5=∠6=30°,∠3=∠4=60°.再由物块与挂钩的受力平衡有mgcos60°+mgcos60°=Mg,故有M
=m,C正确.3.(2014·山东卷)如图,用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千.某次维修时将两轻绳剪去一小段,但仍保持等长且悬挂点不变.木板静止时,F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后()A.F1不
变,F2变大B.F1不变,F2变小C.F1变大,F2变大D.F1变小,F2变小答案:A解析:木板静止时受力情况如图所示,设轻绳与竖直木桩的夹角为θ,由平衡条件知,合力F1=0,故F1不变,F2=mg2cosθ,剪短轻绳后,θ增大,c
osθ减小,F2增大,故A正确.刷仿真模拟——明趋向4.(2018·河南八市质检)(多选)如图所示,一个固定的14圆弧阻挡墙PQ,其半径OP水平,OQ竖直.在PQ和一个斜面体A之间卡着一个表面光滑的重球B.斜面体A放在光滑的地面上并用一水平向左的力F推着,整个装置处于静止状态.现改变推力F大
小,推动斜面体A沿着水平地面向左缓慢运动,使球B沿斜面上升一很小高度.则在球B缓慢上升过程中,下列说法中正确的是()A.斜面体A与球B之间的弹力逐渐减小B.阻挡墙PQ与球B之间的弹力逐渐减小C.水平推力F逐渐增大D.水平地面对斜面体A的弹力逐渐减小答
案:ABD解析:对球B受力分析,如图甲所示,当球B上升时,用图解法分析B球所受各力的变化,其中角θ增大,FAB和FOB均减小,则A、B项正确.对斜面体进行受力分析,如图乙所示,因为FAB减小,由牛顿第三定律知FAB=FBA,故FBA也减小
,则推力F减小,水平地面对斜面体的弹力FN也减小,则C项错误,D项正确.5.(2018·河北保定模拟)如图所示,将三个完全相同的光滑球用不可伸长的细线悬挂于O点并处于静止状态.已知球半径为R,重为G,线长均为R.则每条细线上的张力大小为()A
.2GB.62GC.32GD.52G答案:B解析:本题中O点与各球心的连线及各球心连线,构成一个边长为2R的正四面体,如图甲所示(A、B、C为各球球心),O′为△ABC的中心,设∠OAO′=θ,由几何关系知O′A=233R,由勾股定理得OO′=OA2-AO′2=83R,对A处球受力分
析有:Fsinθ=G,又sinθ=OO′OA,解得F=62G,故只有B项正确.6.(2018·北四市调研)如果两个共点力之间的夹角保持不变,当其中一个力的大小保持不变,另一个力增大时,这两个力的合力F的大小()A.可以不变B.一定增大C.一定减小D.以上说法都不对答案:A解析:如
图所示,当F1不变,F2逐渐增大时,合力F先减小后增大,其大小可以不变,A对,B、C、D错.7.(2018·广东韶关模拟)质量为m的物体在大小相等、方向互相垂直的水平力F1和F2的作用下,从静止开始沿水平面运动,如图
所示,若物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则物体()A.在F1的反方向上受到f1=μmg的摩擦力B.在F2的反方向上受到f2=μmg的摩擦力C.在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为f=2μmgD.在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为f=μmg答案:D解析:物体从静止开始
运动,因此其在地面上运动方向一定与F1、F2的合力方向相同,摩擦力与相对运动方向相反,即与F1、F2的合力方向相反,在竖直方向上物体受重力和支持力,因此支持力的大小等于重力大小;根据牛顿第三定律,正压力的大小等于重力大小,再根据f=μN得f=μmg,所以D正确.
刷最新原创——抓重点8.(多选)两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如图所示,OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°,M、m均处于静止状态.则()A.绳OA对M的拉力大小大于绳OB对M的拉力大小B.绳OA对M的拉力大小小于绳OB对M
的拉力大小C.m受到水平面的静摩擦力大小为零D.m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左答案:BD解析:取O点为研究对象进行受力分析,如图所示,则有FA<FB,所以m受水平面的静摩擦力的方向水平向左,B、D正确.9.(多选)如图所示,用大小恒定的力F将物体
压在粗糙竖直墙壁上,当F从实线位置绕O点顺时针转至虚线位置的过程中,物体始终静止,则下列对在这个过程中,墙壁对物体的摩擦力f与弹力FN的变化情况的分析正确的是()A.FN先减小后增大B.FN先增大后减小C.f的方向一直竖直向上D.f可能先减小后增大答案:BD解析:物体
始终保持静止状态,受力平衡,对物体受力分析,F斜向下时,设F与水平方向的夹角为θ,在竖直方向上,根据平衡条件得,f=mg+Fsinθ,方向向上,在水平方向上,FN=Fcosθ,当F从实线位置绕O点顺时针转至水平位置的过程中,θ减小,则sinθ减小,cosθ增大,所以f减小,FN增大.F斜向上
时,设F与水平方向的夹角为α,若Fsinα<mg,则竖直方向根据平衡条件得,f=mg-Fsinα,f方向向上,水平方向FN=Fcosα,当F从水平位置转至虚线位置的过程中,α增大,则sinα增大,cosα减小,所以f减小,FN减小;若Fsinα>mg,则f方向向下,Fsinα=mg+
f,α增大,则sinα增大,f增大.综上可知,f的方向可能一直向上,大小逐渐减小;也可能先向上后向下,大小先减小后增大.FN先增大后减小,选项B、D正确.刷易错易误——排难点易错点1不能灵活地运用隔离法和整体法10.如图甲所示,两段等长轻质细线将质量分别为m、2m的小球
A、B(均可视为质点)悬挂在O点,小球A受到水平向右的恒力F1的作用,小球B受到水平向左的恒力F2的作用,当系统处于静止状态时,出现了如图乙所示的状态,小球B刚好位于O点正下方,则F1与F2的大小关系是()A.F1=4F2B.
F1=3F2C.2F1=3F2D.2F1=5F2答案:D解析:A受到水平向右的力F1,B受到水平向左的力F2,以整体为研究对象,受力分析如图所示,设O、A间的细线与竖直方向的夹角为α,则由力的分解和平衡条件得Fsinα+F2=F1,Fcosα=2
mg+mg,故tanα=F1-F22mg+mg,以B为研究对象受力分析,设A、B间的细线与竖直方向的夹角为β,则由平衡条件得tanβ=F22mg,由几何关系有α=β,得2F1=5F2,只有选项D正确.易错点2不能正确分析静摩擦力的方向和大小11.如图所示,斜面上放有两个完全相同的物体a、
b,两物体间用一根细绳连接,在细绳的中点加一与斜面垂直向上的拉力,使两物体均处于静止状态,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是()A.a、b两物体的受力个数一定相同B.a、b两物体受到的摩擦力大小一定相等C.a、b两物体对斜面的压力相同D.当逐渐增大拉力F
时,物体b先开始滑动答案:C解析:分别对a、b进行受力分析,如图所示,b物体处于静止状态,当绳中拉力沿斜面向上的分量与重力沿斜面向下的分量相等时,fb=0,所以b可能只受3个力作用,而a物体一定受到摩擦力作用,肯定受4个力作用,选项A、B错误;a、b两物体沿垂直于斜面方向受力都平衡,设绳与斜面间的
夹角为θ,则Na+Tasinθ=mgcosθ,Nb+Tbsinθ=mgcosθ,Ta=Tb=T,解得Na=Nb=mgcosθ-Tsinθ,则a、b两物体对斜面的压力相同,选项C正确;对a沿斜面方向有Tacosθ+mgsinθ=fa,
对b,沿斜面方向有Tbcosθ-mgsinθ=fb,a、b对斜面的压力相等,所以最大静摩擦力相等,当逐渐增大拉力F时,a先达到最大静摩擦力,先滑动,选项D错误.刷综合大题——提能力12.质量为m=0.8kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状
态,PA与竖直方向的夹角为37°,PB沿水平方向.质量为M=10kg的木块与PB相连,静止于倾角为37°的斜面上,如图所示.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)轻绳PB拉力的大小;(2)木块所受斜面的摩
擦力和弹力的大小.答案:(1)6N(2)64.8N76.4N解析:(1)对点P受力分析如图甲所示,根据共点力的平衡条件得FB-FAsin37°=0FAcos37°-mg=0联立解得FB=mgsin37°cos37°=6N(2)对木块受力分析如
图乙所示,由共点力的平衡条件得Mgsin37°+FBcos37°-Ff=0FN+FBsin37°-Mgcos37°=0联立解得Ff=Mgsin37°+FBcos37°=64.8NFN=Mgcos37°-FBsin37°=76.4N.